專利名稱：高功率光纖側面泵浦耦合器及其制作方法
技術領域：
本發明涉及光纖泵浦技術領域，尤其涉及一種高功率雙包層光纖側面泵浦耦合器
及其制作方法。
背景技術：
近幾年來，高功率光纖激光器和光纖放大器已成為國際上的研究熱點，它在激光加工、國防軍事、激光醫療、遠程通訊等領域有著廣闊的應用前景。 在高功率光纖激光器和光纖放大器中，一個關鍵技術就是如何將幾十瓦甚至數百瓦的泵浦激光功率高效耦合到直徑只有數百微米的雙包層光纖內包層中，因此需要一種高功率光纖泵浦耦合器來實現這個目的。目前所采用的泵浦耦合技術主要有端面泵浦和側面泵浦兩種。端面泵浦由于端面面積限制，泵浦光入射到光纖內包層中的效率較低，不適合制造大功率激光器。人們多采用光纖側面泵浦耦合技術，如角度磨拋光纖膠合法、內包層開V形槽、植入微棱鏡(如圖1)等。這些方法工藝繁瑣，做工微細，不易制作，產品穩定性和耐受力亦難于達到要求。近年來國內有一種多模光纖熔錐側面泵浦技術的研究，有其明顯的優越性，但由于制作難度大，尚無成熟的工藝和產品，國外掌握這項技術的也不多，工藝嚴格保密。
發明內容
本發明旨在提供一種高功率光纖側面泵浦耦合器及其制作方法，解決常用側邊泵浦技術存在的可靠性差、耦合損失大、不便生產等問題，以滿足大功率光纖激光器和放大器需要。
本發明通過以下技術方案加以實現一種高功率光纖側面泵浦耦合器，包括金屬
管、石英槽、一根雙包層光纖和一根或多根泵浦光纖，光纖相互耦合部位置于石英槽中，并
與石英槽一起封裝于金屬管內。所述泵浦光纖是一根或多根多模光纖，泵浦光纖一端拉成
錐狀后螺旋式纏繞于雙包層光纖內包層側面，并僅與雙包層光纖的內包層直接熔融一體，
而不熔及和損傷雙包層光纖的的纖芯。 高功率光纖側面泵浦耦合器的制作方法是 (1)首先將泵浦光纖一端的涂敷層剝離，并在高溫下拉成錐狀；
(2)將雙包層光纖置于光纖拉錐機的兩夾頭上，并將其耦合部位的外包層剝去，然后將步驟(1)制備好的泵浦光纖錐狀端螺旋式纏繞于雙包層光纖耦合部位的內包層側面；
(3)對纏有泵浦光纖的雙包層光纖耦合部位進行加熱熔融，同時進行光功率監測，當泵浦光耦合效率最高時則停止加熱熔融； (4)將光纖耦合部位置于石英槽中，并封裝于金屬管內。 本發明的有益效果是將泵浦光纖一端拉成錐狀并螺旋式纏繞于雙包層光纖的內包層進行直接熔融一體，這樣不但可以無需添加其它光學零件、光學膠，減少插入損耗，而且可以提高產品的穩定性和可靠性。此外，泵浦光纖螺旋纏繞于雙包層光纖的內包層側面
3進行熔融，雙包層光纖可以較大面積或多處與泵浦光纖熔接耦合，由于側邊耦合的效率主要取決于雙包層光纖和多模光纖的截面接觸，試驗結果表明，本發明耦合效率可達93%以上甚至高達95%。 本發明還具有耦合結構簡單，工藝易于實施的特點。
圖1是微棱鏡植入側面泵浦示意圖； 圖2是本發明實施例中泵浦光纖一端螺旋纏繞雙包層光纖內包層側面的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。 選擇一根105/125 ii m多模光纖和一根5/130/250 y m雙包層光纖，其中多模光纖作為泵浦輸入光纖。首先將多模光纖的一端(約30mm長)的涂敷層剝離，并在高溫下拉成錐狀；將雙包層光纖置于光纖拉錐機的兩夾頭上，并將其耦合部位的外包層剝去，然后將制備好的泵浦光纖錐狀端螺旋式纏繞于雙包層光纖耦合部位的內包層側面(見圖2);對纏有泵浦光纖的雙包層耦合部位進行氫氧焰加熱熔融，同時對多模光纖注入泵浦光，并對雙包層光纖的光功率輸出進行監測，當泵浦光耦合效率最高時(一般93% 95% )則停止加熱，注意掌握好火候等制作工藝，要求泵浦光纖僅與雙包層光纖的內包層熔融一體，而不熔及和損傷雙包層光纖纖芯；最后將光纖耦合部位置于石英槽中，并按常規方法封裝于不銹鋼金屬管內。 以上實施例中，也可以選擇2根或2根以上的多模光纖和一根雙包層光纖，按上述同樣的方法步驟制作高功率光纖側面泵浦耦合器，制作時，多根多模光纖可以并列或分別在雙包層光纖的一處或多處耦合。
權利要求
一種高功率光纖側面泵浦耦合器，包括金屬管、石英槽、一根雙包層光纖和一根或多根泵浦光纖，光纖耦合部位置于石英槽中，并與石英槽一起封裝于金屬管內，其特征是所述泵浦光纖是一根或多根多模光纖，泵浦光纖一端拉成錐狀后螺旋式纏繞于雙包層光纖內包層側面，并僅與雙包層光纖的內包層直接熔融一體。
2. —種如權利要求1所述的高功率光纖側面泵浦耦合器的制作方法，其特征在于包括如下步驟(1) 首先將泵浦光纖一端的涂敷層剝離，并在高溫下拉成錐狀；(2) 將雙包層光纖置于光纖拉錐機的兩夾頭上，并將其耦合部位的外包層剝去，然后將步驟(1)制備好的泵浦光纖錐狀端螺旋式纏繞于雙包層光纖耦合部位的內包層側面；(3) 對纏有泵浦光纖的雙包層光纖耦合部位進行加熱熔融，同時進行光功率監測，當泵浦光耦合效率最高時則停止加熱熔融；(4) 將光纖耦合部位置于石英槽中，并封裝于金屬管內。
全文摘要
本發明涉及一種高功率光纖側面泵浦耦合器及其制作方法，包括一根雙包層光纖和一根或多根多模光纖，其中多模光纖為泵浦輸入光纖。泵浦光纖一端首先拉成錐狀，然后螺旋式纏繞于雙包層光纖的內包層側面，并僅與內包層直接熔融一體。本發明無需添加其它光學部件構成泵浦耦合系統，其結構簡單，可靠性好，插入損耗小，耦合效率高，適于大功率光纖激光器或光纖放大器使用。
文檔編號H01S3/094GK101777723SQ201010103239
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者張鵬業, 智健, 杜永建, 鐘漢民, 陳積忠 申請人:廣州奧鑫通訊設備有限公司